WO2019180276A1 - Measuring apparatus, measuring system and method for distributed energy measurement - Google Patents

Measuring apparatus, measuring system and method for distributed energy measurement Download PDF

Info

Publication number
WO2019180276A1
WO2019180276A1 PCT/EP2019/057451 EP2019057451W WO2019180276A1 WO 2019180276 A1 WO2019180276 A1 WO 2019180276A1 EP 2019057451 W EP2019057451 W EP 2019057451W WO 2019180276 A1 WO2019180276 A1 WO 2019180276A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
measuring
measuring device
current
central
measured values
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/057451
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Scholz
Elmar Schaper
Johannes DEUSE-KLEINSTEUBER
Original Assignee
Phoenix Contact Gmbh & Co.Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact Gmbh & Co.Kg filed Critical Phoenix Contact Gmbh & Co.Kg
Publication of WO2019180276A1 publication Critical patent/WO2019180276A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • G01R19/2513—Arrangements for monitoring electric power systems, e.g. power lines or loads; Logging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/08—Arrangements for measuring electric power or power factor by using galvanomagnetic-effect devices, e.g. Hall-effect devices

Definitions

  • Measuring device measuring system and method for distributed energy measurement
  • the invention relates to a measuring device, a measuring system and a method for distributed energy measurement, in particular for distributed power and
  • the required current can be measured via the magnetic field of the current-carrying conductor.
  • Energy supplier can serve. It can also be energy harvesting from the
  • Magnetic field of the conductor can be used, for which purpose, for example, a current transformer can be used, which is mounted around the respective conductor.
  • Each device is capable of transferring their respective data to one device
  • the invention has for its object to provide a way how a distributed measurement of electrical energy, comprising in particular the measurement of electrical currents and / or electrical voltages, simplified and / or improved in particular, the distributed measurement should also be suitable for supplying information on active, reactive and apparent power of an electrical consumer.
  • a core idea of the invention is in a distributed power
  • a measuring device for measuring the current of a current-carrying conductor comprises a current transformer for obtaining electrical energy from the magnetic field of the current-carrying conductor, an energy storage device for storing the energy obtained by the current transformer, a measuring device for measuring a dependent of the current strength of the current flowing through the conductor measurement, a Control unit for controlling the measuring device and for detecting measured values determined by means of the measuring device, and a communication interface for communication with a central device for measuring value evaluation, wherein the control unit is designed to measure measured values and / or detected
  • the control unit is supplied with energy by the energy store, and the measuring device is not synchronized in time with the central device for the evaluation of the measured value.
  • the Measuring device for measuring the current of a current-carrying conductor designed as a decentralized measuring device.
  • the communication interface can advantageously be designed as a radio interface, which in particular comprises a transceiver or transmitter.
  • a radio interface allows a particularly flexible use of the
  • a possible energy-saving radio interface is preferred.
  • Particularly preferably usable radio protocols are based for example on Bluetooth Low Energy (BLE) or on the proprietary radio network standard ANT for the 2.4 GHz ISM band.
  • the control unit is advantageously designed to carry out a preprocessing of acquired measured values and to determine values derived from the detected measured values.
  • derived values may be, for example, rms values of the current strength of the current flowing through the conductor and / or ourouring coefficients of the time characteristic of the current flowing through the conductor, the coefficients of being determined in particular as a function of a predetermined value of a fundamental frequency fo.
  • the fundamental frequency f o is typically the mains frequency of 50 Hz or 60 Hz.
  • the measuring device advantageously comprises an A / D converter for converting analog measured values determined by the measuring device into digital values.
  • the sampling frequency of the A / D converter is a multiple of the fundamental frequency fo. This is especially true when calculating
  • the value of the fundamental frequency fo can be stored in the measuring device.
  • the measuring device is designed to receive the value of the fundamental frequency from a central device, in particular from the central device for measuring value evaluation.
  • the measuring device is advantageously designed to cyclically at predetermined time intervals a measuring operation by the
  • the time intervals between two consecutive measuring operations may in particular be constant or depend on the current intensity.
  • a measurement process can be effected as soon as in
  • Energy storage is available for a measurement process, for an optionally subsequent pre-processing measured values and for a transmission of the measurement data sufficient energy.
  • the energy store may also be a very small smoothing capacitor.
  • the energy store may also be a very small smoothing capacitor.
  • This smoothing capacitor then only has the task of smoothing the alternating component after the rectification, so that a clean power supply for the control unit takes place.
  • the measuring device may further comprise means for
  • Cold start circuit include.
  • the device for multiplication and rectification is used in particular to raise the AC voltage at the current transformer to a higher voltage level and rectify. Since this level can be within a large voltage range, a voltage regulation can advantageously be carried out by means of a linear regulation in order to obtain a voltage suitable for supplying the control unit, wherein the energy store, which is preferably a device for
  • Linear control is followed, ensures uninterrupted supply to the control unit.
  • the voltage supply of the control unit can be further improved.
  • a distributed measuring system comprises a central measuring device for measuring the current and / or voltage of at least one electrical conductor connected to a voltage source, at least one described above
  • Measuring device as a decentralized measuring device, which is associated with a consumer, via a connected to the electrical conductor
  • Power supply line is supplied with electrical energy, wherein the decentralized measuring device for current measurement of the connecting cable of the assigned
  • the Consumer is arranged, and connected to the central measuring device central device for measurement evaluation, which can receive measurement data from the decentralized measuring devices via a communication link, wherein the central device for measuring evaluation with the decentralized measuring devices is not synchronized in time.
  • Voltage measurement and the central device for measurement evaluation can be advantageously integrated in a common device.
  • the central measuring device for current and / or voltage measurement and the central device for measuring evaluation can also be designed as separate devices, which are connected to one another via a communication connection.
  • the communication connection can be wireless or wired
  • Measurement evaluation also be designed as a higher-level device, which is arranged away from the central measuring device for current and / or voltage measurement, wherein the higher-level device can be configured as a central data server or arranged within a so-called cloud.
  • a time value is stored in the central device for measuring evaluation, which indicates the time duration which decentralized
  • Measuring device required to determine and transmit the measured values acquired by this measuring process and / or derived from the detected measured values after completion of a measuring operation, and wherein the central
  • Device for measuring evaluation is designed to determine depending on this stored time value, a phase difference between a voltage waveform measured by the central measuring device and a current waveform, wherein the current waveform is represented by values received from a decentralized measuring device.
  • An individual time value may be stored in the central device for measuring evaluation, or an individual time value may be stored for each decentralized measuring device, the particular time value indicating in particular the time duration which the decentralized measuring device requires between completion of the measuring process and the start of the transmission process Transmit measured measured values and / or derived from the measured values.
  • the respective time value indicates, in particular, the time period between the last scan and the start of the transmission process, and allows the light-speed actual transmission process, i. the time between transmission of the TX packet and receiving the RX packet, ignored.
  • the stored time value which can be determined, for example, by means of a one-time calibration process, it is particularly advantageously possible to provide phase information of centrally and decentrally determined measured values with one another Relationship without requiring time synchronization of the central and remote measurement devices.
  • the central device for measuring evaluation is also designed to carry out a plausibility check as a function of measured values of the central measuring device and measured values which are received by decentralized measuring devices.
  • the plausibility check may for example provide for a check as to whether a total current of a conductor measured by means of the central measuring device coincides with the sum of partial currents which are measured by means of decentralized measuring devices on the respective consumers connected to the conductor. Also for such a plausibility check, it is advantageous if the
  • Phase information from centrally and decentrally determined measured values can be related to each other.
  • the method provides for measuring the current and / or the voltage of at least one electrical conductor connected to a voltage source by the central measuring device, the current of at least one with the electrical Conductor connected lead, via which a consumer is supplied with electrical energy to measure by the consumer associated decentralized measuring device to transmit measurement data from the decentralized measuring device to the central device for measuring evaluation, and measured by the central measuring device measured values and those of the decentralized measuring devices receive measured data received by the central device for measuring evaluation.
  • the evaluation advantageously comprises determining a phase difference between a voltage curve measured by the central measuring device and a current profile, wherein the current profile is reproduced by values received from a decentralized measuring device, and wherein determining the
  • Phase difference depending on a in the central device for Time value stored which indicates the period of time, which requires the decentralized measuring device, after completion of a
  • Measuring process to transmit the measured values detected by this measurement process and / or derived from the measured values.
  • the evaluation preferably comprises carrying out a plausibility check as a function of measured values of the central measuring device and of measured values received by decentralized measuring devices.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a preferred embodiment of a distributed measuring system according to the invention
  • Fig. La is a schematic representation of another preferred embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a preferred embodiment of a measuring device according to the invention for measuring the current of a conductor through which current flows.
  • FIG. 3 schematically shows an example of that shown in FIG. 2
  • Measuring device executed cyclic process
  • FIG. 5 schematically shows an exemplary structure of the one shown in FIG. 2
  • Fig. 6 is a schematic representation of current and voltage curves for
  • a basic idea of the invention is to realize a distributed power and energy measurement by measuring the voltage and / or the current centrally and additionally indirectly at different current-carrying conductors by means of current sensors.
  • the measurement devices designed as current sensors are advantageously supplied by means of energy harvesting from the magnetic field of the conductor.
  • Fig. 1 a preferred embodiment of a distributed measuring system 100 according to the invention is schematically sketched.
  • a 3-phase network 110 different consumers ZI, Z2, Z3, Z4 and Z5 are connected to conductors L1, L2 and L3, respectively, the different phases of
  • the consumers ZI, Z2, Z3, Z4 and Z5 can each be either physically individual consumers, e.g. a machine, represent or symbolic for several consumers of an entire consumer strand stand. Thus Zl can e.g. representative of all consumers of an entire room.
  • the sensor 301 would then measure the total current flowing in all
  • a designed as a central energy meter 200 central measuring device for current and / or voltage measurement measures the voltages of the three conductors Ll, L2, L3, respectively relative to the potential of the neutral conductor N, for which purpose corresponding measuring lines 240, 250, 260 and 270 are provided , via which the energy meter 200 for voltage measurement with the conductors Ll, L2, L3 and N is connected.
  • the measured voltages are shown schematically in FIG. 1 as V1N, V2N and V3N.
  • the central energy meter 200 further measures the current intensity of the three currents II, 12 and 13 respectively flowing in the conductors L 1, L 2 and L 3 via the
  • Energy meter 200 connected current transformers 210, 220 and 230.
  • the central device for measuring evaluation is likewise formed by the central device 200.
  • the total power of the system or all quantities relevant to the power can be calculated, i. E. in particular voltages, currents, energy flows, powers and phase information.
  • Additional decentralized measuring devices 301, 302 and 303 designed as current sensors for measuring the current of a conductor through which current flows measure individual ones
  • Partial streams IZ1, IZ2, IZ3 of the system and communicate these e.g. via a radio link to the energy meter 200, which can also act as a base station at the same time.
  • the energy meter 200 comprises a corresponding radio interface 201.
  • the radio links are shown symbolically as dashed double arrows.
  • a superordinate control unit such as e.g. a cloud
  • the preferred embodiment of a distributed measuring system 100 'illustrated in FIG. 1 a differs from the measuring system 100 shown in FIG. 1 in that the central measuring device for measuring current and / or voltage is a first device 200' and the central device for measuring evaluation are formed as a separate second device 200 ", wherein the first device 200 'and the second device 200 "via a
  • the central measuring device for current and / or voltage measurement 200 measures the voltages of the three conductors L1, L2, L3, in each case relative to the potential of the neutral conductor N, for which purpose corresponding measuring lines 240, 250, 260 and 270 are provided via the central measuring device for current and / or voltage measurement 200 'is connected to the conductors Ll, L2, L3 and N.
  • the central measuring device for measuring current and / or voltage 200 further measures the current intensity of the three currents II, 12 and 13 respectively flowing in the conductors L1, L2 and L3 via to the central measuring device for current and / or current
  • Voltage measurement 200 'connected current transformers 210, 220 and 230.
  • the central device for measurement evaluation 200 "communicates via a radio link with the remote sensors designed as current sensors
  • Messaustechnisch 200 "for this purpose has a radio interface 201 and can act as a base station.
  • central device for measurement evaluation 200 ", or alternatively or additionally also in a higher-level device, such as a central server, then all information can be assembled, and if enough sensors are installed in the right places, all energy flows are calculated with sufficient accuracy ,
  • Fig. 2 is a schematic block diagram of a preferred embodiment
  • Embodiment of an inventive measuring device for current measurement of a current-carrying conductor also referred to as a current sensor according to the invention, wherein in particular the current sensors 301, 302 and 303 shown in Fig. 1 and in Fig. 1 a advantageously each have the structure shown in Fig. 2.
  • the embodiment of a current sensor illustrated in FIG. 2 comprises a current transformer 310, which is mounted around a conductor through which current flows, in particular around a connecting line of a consumer, as can be seen schematically in FIG. 1.
  • the consumers ZI to Z5 shown in FIG. 1 are shown only schematically and may, for example, in each case also comprise a subnetwork comprising a plurality of individual consumers.
  • the current sensor further comprises a device 320 for voltage multiplication and rectification, a linear regulator 330, an energy store 340, a cold start circuit 350, a control unit 360 designed as a microcontroller with a radio transceiver, and a current measuring circuit 370.
  • the current transformer 310 provides the energy for energy harvesting and also serves as a signal source for the current measurement. A simultaneous combination of energy harvesting and current measurement is usually not possible or only with larger current. The measurement is thus typically only at intervals. During energy harvesting, the alternating voltage at the current transformer 310 is first of all used by the multiplier circuit 320 to be used
  • Voltage control 330 used to operate a connected microcontroller within its specifications.
  • the energy storage 340 ensures uninterrupted supply of the microcontroller of the control unit 360, even if energy harvesting is suspended by the measuring process taking place.
  • the microcontroller Due to the cold start circuit 350, the microcontroller always experiences a cleanly defined voltage supply. An unclean start of the same could lead to a lot of power being drawn from the energy store 340, and thus the Controller never starts to work because the specified supply voltage is never reached.
  • the microcontroller itself measures the current at defined intervals
  • Microcontroller and the transceiver can be housed in a common housing.
  • the current measuring circuit 370 preferably comprises a shunt resistor, via which the current of the current transformer 310 is conducted during the measuring process and thus via the voltage at the shunt resistor to the current through the
  • Current transformer 310 can be closed. The transmission ratio of the current transformer 310 can thus be used to calculate the primary current to be measured.
  • a current sensor with energy harvesting usually can not continuously measure the current, but only at certain time intervals when enough energy has been collected. It can thus give longer phases in which no current can be measured.
  • FIG. 360 An exemplary sequence of the program in the microcontroller of the control unit 360 is shown in FIG.
  • step 430 After starting in step 410 and initializing in step 420, the microcontroller in step 430 spends a fixed time in sleep mode to subsequently measure the power supply voltage in step 440, the power supply voltage being provided by, for example, the energy storage device configured as a storage capacitor the cold start circuit.
  • step 450 it is checked whether the supply voltage has exceeded a threshold value. If this is the case, then it comes to the actual current measurement in step 460, otherwise the time is waited until the next measurement cycle, since the energy collected in this case is not sufficient for a complete measurement sequence, ie the process continues with step 430.
  • step 470 the measured values or values derived therefrom by means of a pre-processing by the control unit 360 are transmitted by means of the transceiver to the central energy measuring device 200, which also serves as a central device for measuring evaluation in the embodiment shown in FIG , or to the illustrated in Fig. La central device for measurement evaluation 200 ".
  • FIG. 4 A more precise sequence of the current measurement is shown schematically in FIG. 4.
  • the current converter 310 is first short-circuited via the shunt in step 520, by means of the switch 380 shown in FIG. 2. Subsequently, in step 530 a predetermined period of time is waited until possible transient phenomena have subsided. This period of time is advantageously less than one second and may be, for example, about 300 ms. Alternatively, the switch 380 may be switched synchronized in time, so that a transient is minimized and less time must be maintained. So it can be e.g. be useful to switch the switch only synchronized in zero crossings of the current. Then, in step 540, the voltage waveform is sampled across the shunt to immediately cancel the short circuit in step 550.
  • the measurement restarts after a specified time. For this purpose, it is checked in step 560 whether the last of the measuring cycles has taken place. If this is not the case, then in step 565 the set time is waited and then in step 520 the next measurement cycle is started.
  • step 570 the calculation of the desired quantities or values takes place in step 570.
  • the measured data e.g. the square of
  • RMS value can be calculated as follows: i n are the individual ones of the total of N samples.
  • t n denotes the time of the n-th sampling instant.
  • the sin and cos values can be calculated in advance and saved in tabular form. If, for example, the kth harmonic is to be considered, the corresponding friction coefficients can also be considered certainly
  • the proposed values represent only one example by means of a data transmission of transferable values.
  • individual sample values can be transmitted directly as an alternative.
  • the described calculation has the advantage that less data has to be transmitted, since some data preprocessing already takes place in the microcontroller of the control unit 360.
  • the value can be permanently set, for example by means of a factory calibration, or the value can be sent cyclically from a central device, in particular from the central device designed as a base station for evaluating measured values 200 or 200 ", eg by broadcast, to the respective current sensor , As a result, for example, the
  • Measurement accuracy can be increased when a provided in the current sensor A / D converter is synchronized to the frequency, i. has a sampling frequency which is a multiple of the Grandfrequency. Then tabulated values for the Fourier coefficients need not be adjusted. If the actual frequency does not coincide with the set frequency fo, errors can still be corrected later in the central device for the measurement evaluation 200 or 200 "within certain limits.
  • the invention may be made very flexible as to which data is being transmitted, whether the samples are being transferred directly or whether signal preprocessing is taking place and, if so, how many harmonics are actually being calculated, for example.
  • the data transmission is done via the transceiver or transmitter.
  • the data packet can optionally be supplemented by a sequence number in step 580, so that
  • FIG. 6 An exemplary data packet with the square of the effective value 610, two Fourier coefficients 620 and 630, and the sequence number 640 is shown schematically in FIG.
  • the central energy meter 200 which in the illustrated in Fig. 1
  • Embodiment simultaneously forms the central device for measurement evaluation, and which receives the data packet as sketched in Fig. 1, or the illustrated in Fig. La central device for measurement evaluation 200 ", parallel performs a continuous voltage measurement of the respective phase of the 3-phase network by. In order to evaluate the phase shift between voltage and current, one needs the time lag between the current and voltage values.
  • Fig. 6 illustrates the corresponding method vividly.
  • the upper curve 710 shown in FIG. 6 represents the actual current in the current conductor, which is sampled by the current sensor only at certain times, the corresponding measured values being represented as points 720 in the course of the current.
  • the measured values can be determined, for example, with one of the current sensors 301, 302 or 303 shown in FIG. 1 or FIG. 1 a.
  • the current profile 710 is shown sinusoidally here, but in reality, other curves, e.g. with harmonics and noise.
  • Receive time at the base station 200 or 200 is. Of course, this is not exactly the case, e.g. There is a slight delay due to the finite
  • the delay DT is now known to the base station 200 or 200 ", in particular determined once and stored permanently, for example in a calibration process, it is possible to deduce from the base station 200 or 200" the time of the current measurement.
  • Phase shift is subject to a variable error, resulting in a distribution of the estimated phase shift around the real value.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

The measuring apparatus (301, 302, 303) comprises a current transformer (310), an energy store (340), a measuring device (370) for measuring a measurement variable dependent on the current intensity of the current flowing through the conductor, a control unit (360) for controlling the measuring device and for capturing measured values determined by means of the measuring device (370), and a communication interface (360) for communicating with a central apparatus for evaluating measured values (200, 200"), wherein the control unit (360) is designed to transmit captured measured values and/or values derived from captured measured values to the central apparatus for evaluating measured values (200, 200") by means of the communication interface, the control unit (360) is supplied with energy by the energy store (340), and the measuring apparatus (301, 302, 303) is not temporally synchronized with the central apparatus for evaluating measured values (200, 200").

Description

Messvorrichtung, Messsystem und Verfahren zur verteilten Energiemessung  Measuring device, measuring system and method for distributed energy measurement
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung, ein Messsystem und ein Verfahren zur verteilten Energiemessung, insbesondere zur verteilten Strom- und The invention relates to a measuring device, a measuring system and a method for distributed energy measurement, in particular for distributed power and
Spannungsmessung stromdurchflossener Leiter.  Voltage measurement of current-carrying conductors.
Um in industriellen Einsatzgebieten Informationen über den Stromverbrauch und Zustand von Maschinen und Geräten zu erhalten, kann der benötigte Strom über das Magnetfeld des stromdurchflo ssenen Leiters gemessen werden. In order to obtain information on the power consumption and condition of machines and devices in industrial applications, the required current can be measured via the magnetic field of the current-carrying conductor.
Zur Versorgung eines zu diesem Zweck eingesetzten Sensors können Methoden des sogenannten Energy Harvesting eingesetzt werden, wobei beispielsweise Licht, Vibration, elektromagnetische Strahlung oder T emperaturgradienten als To supply a sensor used for this purpose, methods of so-called energy harvesting can be used, for example light, vibration, electromagnetic radiation or temperature gradients as
Energielieferant dienen können. Es kann auch Energy Harvesting aus dem Energy supplier can serve. It can also be energy harvesting from the
Magnetfeld des Leiters eingesetzt werden, wobei zu diesem Zweck beispielsweise ein Stromwandler zum Einsatz kommen kann, der um den jeweiligen Leiter angebracht wird. Magnetic field of the conductor can be used, for which purpose, for example, a current transformer can be used, which is mounted around the respective conductor.
Aus US 9,134,348 B2 ist eine Vorrichtung und ein erfahren zur Messung eines Leistungsfaktors an interessierenden Punkten, beispielsweise Sicherungen, From US 9,134,348 B2 is an apparatus and an experienced for measuring a power factor at points of interest, such as fuses,
Maschinen und dergleichen, bekannt, wobei Mittel zur Messung eines Machines and the like, wherein means for measuring a
Leistungsfaktors für jedes von einer Sicherung kontrollierte elektrische Teilnetz bereitgestellt werden, und wobei in einer Umgebung mit mehreren solchen Power Factor for each provided by a fuse controlled electrical subnet, and wherein in an environment with several such
V orrichtungen jede Vorrichtung im Stande ist, ihre jeweiligen Daten an eine Each device is capable of transferring their respective data to one device
V er waltungseinheit zu kommunizieren. Das in US 9,134,348 B2 beschriebene Verfahren sieht ein Zeitsynchronisationssignal vor, welches verwendet wird, um ein Driften des Taktes eines Mikrocontrollers der Vorrichtung auszugleichen. Administrative unit to communicate. The method described in US 9,134,348 B2 provides a time synchronization signal which is used to compensate for drift of the clock of a microcontroller of the device.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie eine verteilte Messung elektrischer Energie, umfassend insbesondere das Messen von elektrischen Strömen und/oder elektrischen Spannungen, vereinfacht und/oder verbessert werden kann, wobei die verteilte Messung insbesondere auch dazu geeignet sein soll, Informationen zu Wirk-, Blind- und Scheinleistung eines elektrischen Verbrauchers zu liefern. The invention has for its object to provide a way how a distributed measurement of electrical energy, comprising in particular the measurement of electrical currents and / or electrical voltages, simplified and / or improved in particular, the distributed measurement should also be suitable for supplying information on active, reactive and apparent power of an electrical consumer.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. This object is solved by the features of the independent claims.
Vorteilhafte Ausfiihrungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, wobei die angegebenen Merkmale und Vorteile im Wesentlichen für alle unabhängigen Ansprüche gelten können. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims, wherein the stated features and advantages can essentially apply to all independent claims.
Ein Kemgedanke der Erfindung ist in einer verteilten Leistungs- und A core idea of the invention is in a distributed power and
Energiemessung zu sehen, bei der zentral die Spannung und ein Gesamtstrom gemessen werden und zusätzlich an verschiedenen stromführenden Leitern mittels Stromsensoren indirekt Teilströme des Gesamtstroms, die einzelnen Verbrauchern zugeordnet sind, wobei alle Messwerte für eine zentrale Auswertung Energy measurement can be seen, in which the voltage and a total current are measured centrally and additionally at different current-carrying conductors by means of current sensors indirectly partial currents of the total current, the individual consumers are assigned, with all measured values for a central evaluation
zusammengeführt werden, und wobei für die zentrale Auswertung keine zeitliche Synchronisation zwischen den beteiligten Messvorrichtungen erforderlich ist, so dass insbesondere auf das Übertragen eines Synchronisierungssignals verzichtet werden kann. be merged, and wherein no time synchronization between the measuring devices involved is required for the central evaluation, so that in particular can be dispensed with the transmission of a synchronization signal.
Eine Messvorrichtung zur Strommessung eines stromdurchflossenen Leiters umfasst einen Stromwandler zur Gewinnung elektrischer Energie aus dem Magnetfeld des stromdurchflossenen Leiters, einen Energiespeicher zur Speicherung der mittels des Stromwandlers gewonnenen Energie, eine Messeinrichtung zur Messung einer von der Stromstärke des durch den Leiter fließenden Stroms abhängigen Messgröße, eine Steuereinheit zum Steuern der Messeinrichtung und zum Erfassen von mittels der Messeinrichtung ermittelten Messwerten, und eine Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit einer zentralen Vorrichtung zur Messwertauswertung, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, erfasste Messwerte und/oder aus erfassten A measuring device for measuring the current of a current-carrying conductor comprises a current transformer for obtaining electrical energy from the magnetic field of the current-carrying conductor, an energy storage device for storing the energy obtained by the current transformer, a measuring device for measuring a dependent of the current strength of the current flowing through the conductor measurement, a Control unit for controlling the measuring device and for detecting measured values determined by means of the measuring device, and a communication interface for communication with a central device for measuring value evaluation, wherein the control unit is designed to measure measured values and / or detected
Messwerten abgeleitete Werte mittels der Kommunikationsschnittstelle zu der zentralen Vorrichtung zur Messwertauswertung zu übertragen, die Steuereinheit durch den Energiespeicher mit Energie versorgt wird, und die Messvorrichtung mit der zentralen Vorrichtung zur Messwertauswertung nicht zeitlich synchronisiert ist. Im Verhältnis zu der zentralen Vorrichtung zur Messauswertung ist die Messvorrichtung zur Strommessung eines stromdurchflossenen Leiters als dezentrale Messvorrichtung ausgebildet. Transfer values derived values by means of the communication interface to the central device for the evaluation of the measured value, the control unit is supplied with energy by the energy store, and the measuring device is not synchronized in time with the central device for the evaluation of the measured value. In relation to the central device for measurement evaluation is the Measuring device for measuring the current of a current-carrying conductor designed as a decentralized measuring device.
Dass keine zeitliche Synchronisation zwischen der dezentralen Messvorrichtung mit der zentralen Vorrichtung zur Messwertauswertung erforderlich ist, bietet den technischen Vorteil einer Reduktion der zu übertragenden Daten um ein The fact that no temporal synchronization between the decentralized measuring device and the central device for measuring value evaluation is required offers the technical advantage of reducing the data to be transmitted by one
Synchronisierungssignal.  Synchronization signal.
Die Kommunikationsschnittstelle kann vorteilhaft als Funkschnittstelle ausgebildet sein, welche insbesondere einen Transceiver oder Transmitter umfasst. Der Einsatz einer Funkschnittstelle erlaubt einen besonders flexiblen Einsatz der The communication interface can advantageously be designed as a radio interface, which in particular comprises a transceiver or transmitter. The use of a radio interface allows a particularly flexible use of the
Messvorrichtung. Da die Energie für die Steuereinheit und auch für die Measuring device. As the energy for the control unit and also for the
Kommunikation mittels Energy Harvesting aus dem Magnetfeld des Communication by means of energy harvesting from the magnetic field of the
stromdurchflossenen Leiters gewonnen wird, ist eine möglichst energiesparende Funkschnittstelle bevorzugt. Besonders bevorzugt einsetzbare Funkprotokolle basieren beispielsweise auf Bluetooth Low Energy (BLE) oder auf dem proprietären Funknetzstandard ANT für das 2,4-GHz-ISM-Band. current-carrying conductor is obtained, a possible energy-saving radio interface is preferred. Particularly preferably usable radio protocols are based for example on Bluetooth Low Energy (BLE) or on the proprietary radio network standard ANT for the 2.4 GHz ISM band.
Die Steuereinheit ist vorteilhaft dazu ausgebildet, eine Vorverarbeitung erfasster Messwerte durchzufuhren und aus den erfassten Messwerten abgeleitete Werte zu ermitteln. Solche abgeleiteten Werte können beispielsweise Effektivwerte der Stromstärke des durch den Leiter fließenden Stroms und/oder F ourierkoeffizienten des zeitlichen Verlaufs der Stromstärke des durch den Leiter fließenden Stroms sein, wobei die F ourierkoeffizienten insbesondere in Abhängigkeit eines vorgegebenen Wertes einer Grundfrequenz fo ermittelt werden. Die Grundfrequenz fo ist typischerweise die Netzfrequenz von 50 Hz bzw. 60 Hz. The control unit is advantageously designed to carry out a preprocessing of acquired measured values and to determine values derived from the detected measured values. Such derived values may be, for example, rms values of the current strength of the current flowing through the conductor and / or ourouring coefficients of the time characteristic of the current flowing through the conductor, the coefficients of being determined in particular as a function of a predetermined value of a fundamental frequency fo. The fundamental frequency f o is typically the mains frequency of 50 Hz or 60 Hz.
Die Messvorrichtung umfasst vorteilhaft einen A/D-Wandler zur Umwandlung von mit der Messeinrichtung ermittelten analogen Messwerten in digitale Werte. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Abtastfrequenz des A/D-Wandlers ein Vielfaches der Grundfrequenz fo. Dies ist insbesondere bei der Berechnung von The measuring device advantageously comprises an A / D converter for converting analog measured values determined by the measuring device into digital values. In an advantageous embodiment, the sampling frequency of the A / D converter is a multiple of the fundamental frequency fo. This is especially true when calculating
Fourierkoeffizienten vorteilhaft. Der Wert der Grundfrequenz fo kann in der Messvorrichtung hinterlegt sein. Fourier coefficients advantageous. The value of the fundamental frequency fo can be stored in the measuring device.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung dazu ausgebildet ist, den Wert der Grundfrequenz von einer zentralen Vorrichtung, insbesondere von der zentralen Vorrichtung zur Messwertauswertung, zu empfangen. Alternatively, it can also be provided that the measuring device is designed to receive the value of the fundamental frequency from a central device, in particular from the central device for measuring value evaluation.
Aufgrund der eingesetzten Methode des Energy Harvesting ist bei niedrigen Strömen und damit einer geringen Energiegewinnung nicht immer eine kontinuierliche Strommessung möglich. Daher ist die Messvorrichtung vorteilhaft dazu ausgebildet, zyklisch in vorgegebenen Zeitabständen einen Messvorgang durch die Due to the energy harvesting method used, it is not always possible to carry out a continuous current measurement at low currents and therefore low energy production. Therefore, the measuring device is advantageously designed to cyclically at predetermined time intervals a measuring operation by the
Messeinrichtung zu bewirken. Die Zeitabstände zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messvorgängen können insbesondere konstant sein oder von der Stromstärke abhängen. Alternativ kann ein Messvorgang bewirkt werden, sobald im To effect measuring device. The time intervals between two consecutive measuring operations may in particular be constant or depend on the current intensity. Alternatively, a measurement process can be effected as soon as in
Energiespeicher eine für einen Messvorgang, für eine gegebenenfalls nachfolgende V orverarbeitung erfasster Messwerte und für eine Übertragung der Messdaten ausreichende Energie bereitsteht. Zur Prüfung, ob eine ausreichende Energie vorliegt, kann beispielsweise durch die Steuereinheit eine Spannung einer von dem beispielsweise als Speicherkondensator ausgebildeten Energiespeicher Energy storage is available for a measurement process, for an optionally subsequent pre-processing measured values and for a transmission of the measurement data sufficient energy. In order to check whether sufficient energy is present, for example by the control unit, a voltage of an energy store formed by the example as storage capacitor
bereitgestellten V ersorgungsspannung gemessen und mit einem gespeicherten Schwell wert verglichen werden. supplied supply voltage measured and compared with a stored threshold value.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann der Energiespeicher ein auch sehr kleiner Glättungskondensator sein. Gerade bei sehr großen Strömen auf der Primärseite des Stromwandlers stehen große Energiemengen auf der Sekundärseite zur Verfügung. In dem Fall kann sogar eine kontinuierliche Strommessung erfolgen, so dass eine viel größere Abtastrate erfolgen kann. Dieser Glättungskondensator hat dann nur die Aufgabe, den Wechselanteil nach der Gleichrichtung zu glätten, so dass eine saubere Energieversorgung für die Steuereinheit erfolgt. In an alternative embodiment of the invention, the energy store may also be a very small smoothing capacitor. Especially with very large currents on the primary side of the current transformer, large amounts of energy are available on the secondary side. In that case, even a continuous current measurement can take place, so that a much larger sampling rate can take place. This smoothing capacitor then only has the task of smoothing the alternating component after the rectification, so that a clean power supply for the control unit takes place.
Zweckmäßigerweise kann die Messvorrichtung ferner eine Einrichtung zur Conveniently, the measuring device may further comprise means for
Vervielfachung und Gleichrichtung einer vom Stromwandler bereitgestellten Multiplication and rectification of a current transformer provided
Spannung und/oder einer Einrichtung zur Linearregelung und/oder eine Voltage and / or a device for linear control and / or a
Kaltstartschaltung umfassen. Die Einrichtung zur Vervielfachung und Gleichrichtung dient insbesondere dazu, die Wechselspannung am Stromwandler auf ein höheres Spannungsniveau anzuheben und gleichzurichten. Da dieses Niveau innerhalb eines großen Spannungsbereiches liegen kann, kann vorteilhaft mittels einer Linearregelung eine Spannungsregelung erfolgen, um eine zur Versorgung der Steuereinheit geeignete Spannung zu erhalten, wobei der Energiespeicher, welcher vorzugsweise einer Einrichtung zur Cold start circuit include. The device for multiplication and rectification is used in particular to raise the AC voltage at the current transformer to a higher voltage level and rectify. Since this level can be within a large voltage range, a voltage regulation can advantageously be carried out by means of a linear regulation in order to obtain a voltage suitable for supplying the control unit, wherein the energy store, which is preferably a device for
Linearregelung nachgeschaltet ist, für eine unterbrechungsfreie Versorgung der Steuereinheit sorgt. Durch eine Kaltstartschaltung kann die Spannungsversorgung der Steuereinheit zusätzlich verbessert werden. Linear control is followed, ensures uninterrupted supply to the control unit. By a cold start circuit, the voltage supply of the control unit can be further improved.
Ein verteiltes Messsystem umfasst eine zentrale Messvorrichtung zur Strom- und/oder Spannungsmessung wenigstens eines mit einer Spannungsquelle verbundenen elektrischen Leiters, wenigstens eine oben beschriebene A distributed measuring system comprises a central measuring device for measuring the current and / or voltage of at least one electrical conductor connected to a voltage source, at least one described above
Messvorrichtung als dezentrale Messvorrichtung, welche einem Verbraucher zugeordnet ist, der über eine mit dem elektrischen Leiter verbundene Measuring device as a decentralized measuring device, which is associated with a consumer, via a connected to the electrical conductor
Anschlussleitung mit elektrischer Energie versorgt wird, wobei die dezentrale Messvorrichtung zur Strommessung der Anschlussleitung des zugeordneten Power supply line is supplied with electrical energy, wherein the decentralized measuring device for current measurement of the connecting cable of the assigned
Verbrauchers angeordnet ist, und eine mit der zentralen Messvorrichtung verbundene zentrale Vorrichtung zur Messauswertung, die über eine Kommunikationsverbindung Messdaten von den dezentralen Messvorrichtungen empfangen kann, wobei die zentrale Vorrichtung zur Messauswertung mit den dezentralen Messvorrichtungen nicht zeitlich synchronisiert ist. Consumer is arranged, and connected to the central measuring device central device for measurement evaluation, which can receive measurement data from the decentralized measuring devices via a communication link, wherein the central device for measuring evaluation with the decentralized measuring devices is not synchronized in time.
Es sei angemerkt, dass die zentrale Messvorrichtung zur Strom- und/oder It should be noted that the central measuring device for power and / or
Spannungsmessung und die zentrale Vorrichtung zur Messauswertung vorteilhaft in einer gemeinsamen Vorrichtung integriert sein können. Alternativ können die zentrale Messvorrichtung zur Strom- und/oder Spannungsmessung und die zentrale Vorrichtung zur Messauswertung aber auch als separate Vorrichtungen ausgebildet sein, welche über eine Kommunikationsverbindung miteinander verbunden sind. Die Kommunikationsverbindung kann dabei als drahtlose oder drahtgebundene Voltage measurement and the central device for measurement evaluation can be advantageously integrated in a common device. Alternatively, however, the central measuring device for current and / or voltage measurement and the central device for measuring evaluation can also be designed as separate devices, which are connected to one another via a communication connection. The communication connection can be wireless or wired
Verbindung ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die oder eine zentrale Vorrichtung zur Be formed connection. Alternatively or additionally, the or a central device for
Messauswertung ferner als übergeordnete Vorrichtung ausgebildet sein, welche entfernt von der zentralen Messvorrichtung zur Strom- und/oder Spannungsmessung angeordnet ist, wobei die übergeordnete Vorrichtung als zentraler Daten-Server ausgebildet oder innerhalb einer sogenannten Cloud angeordnet sein kann.  Measurement evaluation also be designed as a higher-level device, which is arranged away from the central measuring device for current and / or voltage measurement, wherein the higher-level device can be configured as a central data server or arranged within a so-called cloud.
Besonders vorteilhaft ist in der zentralen Vorrichtung zur Messauswertung ein Zeitwert hinterlegt, welcher die Zeitdauer angibt, welche die dezentrale Particularly advantageously, a time value is stored in the central device for measuring evaluation, which indicates the time duration which decentralized
Messvorrichtung benötigt, um nach Abschluss eines Messvorgangs die durch diesen Messvorgang erfassten Messwerte und/oder die aus den erfassten Messwerten abgeleiteten Werte zu ermitteln und zu übertragen, und wobei die zentrale Measuring device required to determine and transmit the measured values acquired by this measuring process and / or derived from the detected measured values after completion of a measuring operation, and wherein the central
Vorrichtung zur Messauswertung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit dieses hinterlegten Zeitwertes eine Phasendifferenz zwischen einem von der zentralen Messvorrichtung gemessenen Spannungsverlauf und einem Stromverlauf zu ermitteln, wobei der Stromverlauf durch von einer dezentralen Messvorrichtung empfangene Werte wiedergegeben wird. Device for measuring evaluation is designed to determine depending on this stored time value, a phase difference between a voltage waveform measured by the central measuring device and a current waveform, wherein the current waveform is represented by values received from a decentralized measuring device.
Es kann dabei in der zentralen Vorrichtung zur Messauswertung ein einheitlicher oder für jede dezentrale Messvorrichtung ein individueller Zeitwert hinterlegt sein, wobei der jeweilige Zeitwert insbesondere die Zeitdauer angibt, welche die dezentrale Messvorrichtung zwischen Abschluss des Messvorgangs und Start des Sende Vorgangs benötigt, um die durch diesen Messvorgang erfassten Messwerte und/oder die aus den erfassten Messwerten abgeleiteten Werte zu übertragen. An individual time value may be stored in the central device for measuring evaluation, or an individual time value may be stored for each decentralized measuring device, the particular time value indicating in particular the time duration which the decentralized measuring device requires between completion of the measuring process and the start of the transmission process Transmit measured measured values and / or derived from the measured values.
Mit anderen Worten gibt der jeweilige Zeitwert insbesondere die Zeitspanne zwischen letzter Abtastung und Start des Sendevorgangs an und lässt den mit Lichtgeschwindigkeit erfolgenden eigentlichen Übertragungsvorgang, d.h. die Zeit zwischen Senden des TX-Pakets und Empfangen des RX-Pakets, unberücksichtigt. In other words, the respective time value indicates, in particular, the time period between the last scan and the start of the transmission process, and allows the light-speed actual transmission process, i. the time between transmission of the TX packet and receiving the RX packet, ignored.
Durch den hinterlegten Zeitwert, welcher beispielsweise mittels eines einmaligen Kalibriervorgangs ermittelt werden kann, wird besonders vorteilhaft ermöglicht, Phaseninformationen zentral und dezentral ermittelter Messwerte miteinander in Beziehung zu setzen, ohne dass eine zeitliche Synchronisation der zentralen und dezentralen Messvorrichtungen erforderlich wäre. By the stored time value, which can be determined, for example, by means of a one-time calibration process, it is particularly advantageously possible to provide phase information of centrally and decentrally determined measured values with one another Relationship without requiring time synchronization of the central and remote measurement devices.
Mit besonderem Vorteil ist die zentrale Vorrichtung zur Messauswertung ferner dazu ausgebildet, eine Plausibilitätsprüfung in Abhängigkeit von Messwerten der zentralen Messvorrichtung und Messwerten, die von dezentralen Messvorrichtungen empfangen werden, durchzufähren. With particular advantage, the central device for measuring evaluation is also designed to carry out a plausibility check as a function of measured values of the central measuring device and measured values which are received by decentralized measuring devices.
Die Plausibilitätsprüfung kann beispielsweise eine Prüfung vorsehen, ob ein mittels der zentralen Messvorrichtung gemessener Gesamtstrom eines Leiters mit der Summe von Teilströmen übereinstimmt, die mittels dezentraler Messvorrichtungen an den jeweiligen, an den Leiter angeschlossenen Verbrauchern gemessen werden. Auch für eine solche Plausibilitätsprüfung ist es vorteilhaft, wenn die The plausibility check may for example provide for a check as to whether a total current of a conductor measured by means of the central measuring device coincides with the sum of partial currents which are measured by means of decentralized measuring devices on the respective consumers connected to the conductor. Also for such a plausibility check, it is advantageous if the
Phaseninformationen zentral und dezentral ermittelter Messwerte miteinander in Beziehung gesetzt werden können. Phase information from centrally and decentrally determined measured values can be related to each other.
Für ein Verfahren zur verteilten Messung elektrischer Messgrößen wird insbesondere das oben beschriebenen Messsystem eingesetzt, wobei das Verfahren vorsieht, den Strom und/oder die Spannung wenigstens eines mit einer Spannungsquelle verbundenen elektrischen Leiters durch die zentrale Messvorrichtung zu messen, den Strom wenigstens einer mit dem elektrischen Leiter verbundenen Anschlussleitung, über die ein Verbraucher mit elektrischer Energie versorgt wird, durch die dem Verbraucher zugeordnete dezentrale Messvorrichtung zu messen, Messdaten von der dezentralen Messvorrichtung zu der zentralen Vorrichtung zur Messauswertung zu übertragen, und die durch die zentrale Messvorrichtung gemessenen Messwerte und die von den dezentralen Messvorrichtungen empfangenen Messdaten durch die zentrale Vorrichtung zur Messauswertung auszuwerten. For a method for the distributed measurement of electrical measured variables, in particular the measuring system described above is used, wherein the method provides for measuring the current and / or the voltage of at least one electrical conductor connected to a voltage source by the central measuring device, the current of at least one with the electrical Conductor connected lead, via which a consumer is supplied with electrical energy to measure by the consumer associated decentralized measuring device to transmit measurement data from the decentralized measuring device to the central device for measuring evaluation, and measured by the central measuring device measured values and those of the decentralized measuring devices receive measured data received by the central device for measuring evaluation.
Das Auswerten umfasst vorteilhaft ein Ermitteln einer Phasendifferenz zwischen einem von der zentralen Messvorrichtung gemessenen Spannungsverlauf und einem Stromverlauf, wobei der Stromverlauf durch von einer dezentralen Messvorrichtung empfangene Werte wiedergegeben wird, und wobei das Ermitteln der The evaluation advantageously comprises determining a phase difference between a voltage curve measured by the central measuring device and a current profile, wherein the current profile is reproduced by values received from a decentralized measuring device, and wherein determining the
Phasendifferenz in Abhängigkeit eines in der zentralen Vorrichtung zur Messauswertung hinterlegten Zeitwertes erfolgt, welcher die Zeitdauer angibt, welche die dezentrale Messvorrichtung benötigt, um nach Abschluss eines Phase difference depending on a in the central device for Time value stored, which indicates the period of time, which requires the decentralized measuring device, after completion of a
Messvorgangs die durch diesen Messvorgang erfassten Messwerte und/oder die aus den erfassten Messwerten abgeleiteten Werte zu übertragen.  Measuring process to transmit the measured values detected by this measurement process and / or derived from the measured values.
Ferner umfasst das Auswerten bevorzugt das Durchführen einer Plausibilitätsprüfung in Abhängigkeit von Messwerten der zentralen Messvorrichtung und von dezentralen Messvorrichtungen empfangenen Messwerten. Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen dabei Furthermore, the evaluation preferably comprises carrying out a plausibility check as a function of measured values of the central measuring device and of measured values received by decentralized measuring devices. These and other features and advantages of the present invention will become apparent from the embodiments which will be described below with reference to the accompanying drawings. It show here
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen verteilten Messsystems, 1 is a schematic representation of a preferred embodiment of a distributed measuring system according to the invention,
Fig. la eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugten  Fig. La is a schematic representation of another preferred
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen verteilten Messsystems, Embodiment of a distributed measuring system according to the invention,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung zur Strommessung eines stromdurchflossenen Leiters, 2 shows a schematic illustration of a preferred embodiment of a measuring device according to the invention for measuring the current of a conductor through which current flows.
Fig. 3 schematisch einen beispielhaften von der in Fig. 2 dargestellten  FIG. 3 schematically shows an example of that shown in FIG. 2
Messvorrichtung ausgeführten zyklischen Ablauf,  Measuring device executed cyclic process,
Fig. 4 schematisch einen beispielhaften Ablauf einer Strommessung,  4 schematically shows an exemplary sequence of a current measurement,
Fig. 5 schematisch einen beispielhaften Aufbau eines von der in Fig. 2 FIG. 5 schematically shows an exemplary structure of the one shown in FIG. 2
dargestellten Messvorrichtung gesendeten Datenpakets, und represented data packet sent, and
Fig. 6 eine schematische Darstellung von Strom- und Spannungsverläufen zur Fig. 6 is a schematic representation of current and voltage curves for
V eranschaulichung der Bestimmung eines Phasenversatzes.  An illustration of the determination of a phase offset.
Eine Grundidee der Erfindung ist es, eine verteilte Leistungs- und Energiemessung zu realisieren, indem zentral die Spannung und/oder der Strom gemessen wird und zusätzlich an verschiedenen stromführenden Leitern mittels Stromsensoren indirekt der Strom. Die als Stromsensoren ausgebildeten Messvorrichtungen werden vorteilhaft mittels Energy Harvesting aus dem Magnetfeld des Leiters versorgt. In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen verteilten Messsystems 100 schematisch skizziert. An einem 3 -Phasen Netz 110 sind verschiedene Verbraucher ZI, Z2, Z3, Z4 und Z5 an Leiter Ll, L2 bzw. L3 angeschlossen, die jeweils verschiedene Phasen des A basic idea of the invention is to realize a distributed power and energy measurement by measuring the voltage and / or the current centrally and additionally indirectly at different current-carrying conductors by means of current sensors. The measurement devices designed as current sensors are advantageously supplied by means of energy harvesting from the magnetic field of the conductor. In Fig. 1, a preferred embodiment of a distributed measuring system 100 according to the invention is schematically sketched. On a 3-phase network 110 different consumers ZI, Z2, Z3, Z4 and Z5 are connected to conductors L1, L2 and L3, respectively, the different phases of
3-Phasen-Netzes 110 führen. Die Verbraucher ZI, Z2, Z3, Z4 und Z5 können dabei jeweils entweder physikalisch einzelne Verbraucher, z.B. eine Maschine, darstellen oder auch symbolisch für mehrere Verbraucher eines gesamten V erbraucher-Strangs stehen. So kann Zl z.B. repräsentativ für alle Verbraucher eines gesamten Raums stehen. Der Sensor 301 würde dann den Gesamtstrom messen, der in alle  3-phase network 110 lead. The consumers ZI, Z2, Z3, Z4 and Z5 can each be either physically individual consumers, e.g. a machine, represent or symbolic for several consumers of an entire consumer strand stand. Thus Zl can e.g. representative of all consumers of an entire room. The sensor 301 would then measure the total current flowing in all
Verbraucher des Raums fließt. Eine als zentrales Energiemessgerät 200 ausgebildete zentrale Messvorrichtung zur Strom- und/oder Spannungsmessung misst die Spannungen der drei Leiter Ll, L2, L3, jeweils relativ zum Potential des Nullleiters N, wobei zu diesem Zweck entsprechende Messleitungen 240, 250, 260 und 270 vorgesehen sind, über die das Energiemessgerät 200 zur Spannungsmessung mit den Leitern Ll, L2, L3 und N verbunden ist. Die gemessenen Spannungen sind zur V eranschaulichung als V1N, V2N und V3N schematisch in Fig. 1 dargestellt. Das zentrale Energiemessgerät 200 misst ferner die Stromstärke der drei in den Leitern Ll, L2 und L3 jeweils fließenden Ströme II, 12 und 13 über mit dem Consumer of the room flows. A designed as a central energy meter 200 central measuring device for current and / or voltage measurement measures the voltages of the three conductors Ll, L2, L3, respectively relative to the potential of the neutral conductor N, for which purpose corresponding measuring lines 240, 250, 260 and 270 are provided , via which the energy meter 200 for voltage measurement with the conductors Ll, L2, L3 and N is connected. The measured voltages are shown schematically in FIG. 1 as V1N, V2N and V3N. The central energy meter 200 further measures the current intensity of the three currents II, 12 and 13 respectively flowing in the conductors L 1, L 2 and L 3 via the
Energiemessgerät 200 verbundene Stromwandler 210, 220 und 230. Energy meter 200 connected current transformers 210, 220 and 230.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die zentrale Vorrichtung zur Messauswertung ebenfalls durch das zentrale Gerät 200 gebildet. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, the central device for measuring evaluation is likewise formed by the central device 200.
Somit kann die gesamte Leistung des Systems bzw. alle für die Leistung relevanten Größen berechnet werden, d.h. insbesondere Spannungen, Ströme, Energieflüsse, Leistungen und Phaseninformationen. Was typischerweise allerdings nicht bekannt ist, sind die Energieflüsse in die einzelnen Verbraucher Zl bis Z5, da nur die Gesamtströme gemessen werden. Durch die erfmdungsgemäße verteilte Thus, the total power of the system or all quantities relevant to the power can be calculated, i. E. in particular voltages, currents, energy flows, powers and phase information. However, what is typically unknown is the energy flows into the individual consumers Z1 to Z5, since only the total currents are measured. By erfmdungsgemäße distributed
Energiemessung können nun die Leistungen und Energien an den einzelnen Energy metering can now provide the services and energy to the individual
Verbrauchern ermittelt werden. Dies wird wie folgt realisiert. Zusätzliche als Stromsensoren ausgebildete dezentrale Messvorrichtungen 301, 302 und 303 zur Strommessung eines stromdurchflossenen Leiters messen einzelneBe determined. This is realized as follows. Additional decentralized measuring devices 301, 302 and 303 designed as current sensors for measuring the current of a conductor through which current flows measure individual ones
Teilströme IZ1, IZ2, IZ3 des Systems und kommunizieren diese z.B. über eine Funkverbindung an das Energiemess gerät 200, das gleichzeitig auch als Basisstation fungieren kann. Zu diesem Zweck umfasst das Energiemessgerät 200 eine entsprechende Funkschnittstelle 201. Die Funkverbindungen sind symbolisch als gestrichelte Doppelpfeile dargestellt. Partial streams IZ1, IZ2, IZ3 of the system and communicate these e.g. via a radio link to the energy meter 200, which can also act as a base station at the same time. For this purpose, the energy meter 200 comprises a corresponding radio interface 201. The radio links are shown symbolically as dashed double arrows.
In der Basisstation, oder alternativ oder zusätzlich auch in einer übergeordneten Steuerungseinheit wie z.B. einer Cloud, können dann alle Informationen In the base station, or alternatively or additionally also in a superordinate control unit such as e.g. a cloud, then can all the information
zusammengesetzt werden, und wenn genügend Sensoren an den richtigen Stellen installiert sind, alle Energieflüsse hinreichend genau berechnet werden. be assembled and if enough sensors are installed in the right places, all energy flows will be calculated with sufficient accuracy.
So gilt etwa II = IZ1 + IZ2. Da alle drei Ströme gemessen werden, kann hier eine Plausibilitätsprüfung der Messwerte erfolgen. Die einzelnen Stromsensoren 301-303 müssen nicht ständig und auch nicht allzu genau messen, da der Gesamtstrom, der an der Basisstation 200 gemessen wird, in der Regel eine hohe Genauigkeit aufweist. Es ist daher häufig ausreichend, wenn die einzelnen Stromsensoren 301-303 wichtige Zusatzinformationen liefern, nicht aber die höchste Genauigkeitsanforderung haben. Vorteilhaft ist aber dennoch, eine Information über die Phase des gemessenen Stromes zu extrahieren, da dann auch zwischen Blind- und Wirkleistung im entsprechenden Verbraucher unterschieden werden kann. Thus, about II = IZ1 + IZ2. Since all three currents are measured, a plausibility check of the measured values can take place here. The individual current sensors 301-303 do not have to measure constantly or too precisely because the total current measured at the base station 200 typically has a high accuracy. It is therefore often sufficient if the individual current sensors 301-303 provide important additional information but do not have the highest accuracy requirement. Nevertheless, it is advantageous to extract information about the phase of the measured current, since it is then also possible to distinguish between reactive and active power in the corresponding consumer.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführangsbeispiel ist für den Verbraucher Z4 kein Stromsensor vorgesehen. IZ4 kann aber aus der Differenz von 12 und IZ3 berechnet werden. Auch für den Verbraucher Z5 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel kein Stromsensor vorgesehen, da dieser der einzige an L3 angeschlossene Verbraucher ist. In the Ausführangsbeispiel shown in Fig. 1, no current sensor is provided for the consumer Z4. IZ4 can be calculated from the difference between 12 and IZ3. Also for the consumer Z5 no current sensor is provided in the illustrated embodiment, since this is the only connected to L3 consumer.
Die in Fig. la dargestellte bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen verteilten Messsystems l00‘ unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Messsystem 100 darin, dass die zentrale Messvorrichtung zur Strom- und/oder Spannungsmessung als eine erste Vorrichtung 200‘ und die zentrale Vorrichtung zur Messauswertung als eine separate zweite Vorrichtung 200“ ausgebildet sind, wobei die erste Vorrichtung 200’ und die zweite Vorrichtung 200“ über eine The preferred embodiment of a distributed measuring system 100 'illustrated in FIG. 1 a differs from the measuring system 100 shown in FIG. 1 in that the central measuring device for measuring current and / or voltage is a first device 200' and the central device for measuring evaluation are formed as a separate second device 200 ", wherein the first device 200 'and the second device 200 "via a
Kommunikationsverbindung miteinander verbunden sind.  Communication connection are interconnected.
Die zentrale Messvorrichtung zur Strom- und/oder Spannungsmessung 200‘ misst die Spannungen der drei Leiter Ll, L2, L3, jeweils relativ zum Potential des Nullleiters N, wobei zu diesem Zweck entsprechende Messleitungen 240, 250, 260 und 270 vorgesehen sind, über die zentrale Messvorrichtung zur Strom- und/oder Spannungsmessung 200‘ mit den Leitern Ll, L2, L3 und N verbunden ist. Die zentrale Messvorrichtung zur Strom- und/oder Spannungsmessung 200 misst ferner die Stromstärke der drei in den Leitern Ll, L2 und L3 jeweils fließenden Ströme II, 12 und 13 über mit der zentralen Messvorrichtung zur Strom- und/oder The central measuring device for current and / or voltage measurement 200 'measures the voltages of the three conductors L1, L2, L3, in each case relative to the potential of the neutral conductor N, for which purpose corresponding measuring lines 240, 250, 260 and 270 are provided via the central measuring device for current and / or voltage measurement 200 'is connected to the conductors Ll, L2, L3 and N. The central measuring device for measuring current and / or voltage 200 further measures the current intensity of the three currents II, 12 and 13 respectively flowing in the conductors L1, L2 and L3 via to the central measuring device for current and / or current
Spannungsmessung 200‘ verbundene Stromwandler 210, 220 und 230. Voltage measurement 200 'connected current transformers 210, 220 and 230.
Die zentrale Vorrichtung zur Messauswertung 200“ kommuniziert über eine Funkverbindung mit den als Stromsensoren ausgebildeten dezentralen The central device for measurement evaluation 200 "communicates via a radio link with the remote sensors designed as current sensors
Messvorrichtungen 301, 302 und 303, wobei die zentrale Vorrichtung zur Measuring devices 301, 302 and 303, wherein the central device for
Messauswertung 200“ zu diesem Zweck eine Funkschnittstelle 201 aufweist und als Basisstation fungieren kann. Messauswertung 200 "for this purpose has a radio interface 201 and can act as a base station.
In der zentralen Vorrichtung zur Messauswertung 200“, oder alternativ oder zusätzlich auch in einer übergeordneten Vorrichtung, wie zum Beispiel einem zentralen Server, können dann alle Informationen zusammengesetzt werden, und wenn genügend Sensoren an den richtigen Stellen installiert sind, alle Energieflüsse hinreichend genau berechnet werden. In the central device for measurement evaluation 200 ", or alternatively or additionally also in a higher-level device, such as a central server, then all information can be assembled, and if enough sensors are installed in the right places, all energy flows are calculated with sufficient accuracy ,
Im Folgenden wird näher auf die als Stromsensor ausgebildete Messvorrichtung eingegangen. In the following, the measuring device designed as a current sensor will be described in more detail.
In Fig. 2 ist schematisch ein grobes Blockschaltbild einer bevorzugten In Fig. 2 is a schematic block diagram of a preferred
Ausführungsform einer auch als Stromsensor bezeichneten erfindungsgemäßen Messvorrichtung zur Strommessung eines stromdurchflossenen Leiters dargestellt, wobei insbesondere die in Fig. 1 bzw. in Fig. 1 a dargestellten Stromsensoren 301, 302 und 303 vorteilhaft jeweils den in Fig. 2 dargestellten Aufbau aufweisen. Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform eines Stromsensors umfasst einen Stromwandler 310, der um einen stromdurchflossenen Leiter angebracht wird, insbesondere um eine Anschlussleitung eines Verbrauchers, wie dies schematisch in Fig. 1 zu sehen ist. Es ist anzumerken, dass die in Fig. 1 gezeigten Verbraucher ZI bis Z5 nur schematisch dargestellt sind und beispielsweise jeweils auch ein mehrere Einzelverbraucher umfassendes Teilnetz umfassen können. Embodiment of an inventive measuring device for current measurement of a current-carrying conductor, also referred to as a current sensor according to the invention, wherein in particular the current sensors 301, 302 and 303 shown in Fig. 1 and in Fig. 1 a advantageously each have the structure shown in Fig. 2. The embodiment of a current sensor illustrated in FIG. 2 comprises a current transformer 310, which is mounted around a conductor through which current flows, in particular around a connecting line of a consumer, as can be seen schematically in FIG. 1. It should be noted that the consumers ZI to Z5 shown in FIG. 1 are shown only schematically and may, for example, in each case also comprise a subnetwork comprising a plurality of individual consumers.
In dem in Fig. 2 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel umfasst der Stromsensor ferner eine Einrichtung 320 zur Spannungsvervielfachung und -Gleichrichtung, eine Linearregelung 330, einen Energiespeicher 340, eine Kaltstartschaltung 350, eine als Mikrocontroller mit Funk-Transceiver ausgebildete Steuereinheit 360 und eine Strommessschaltung 370. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2, the current sensor further comprises a device 320 for voltage multiplication and rectification, a linear regulator 330, an energy store 340, a cold start circuit 350, a control unit 360 designed as a microcontroller with a radio transceiver, and a current measuring circuit 370.
Der Stromwandler 310 stellt die Energie für das Energy Harvesting zur Verfügung und dient gleichzeitig als Signalquelle für die Strommessung. Eine zeitgleiche Kombination von Energy Harvesting und Strommessung ist in der Regel nicht bzw. nur bei größerem Strom möglich. Die Messung erfolgt somit typischerweise nur in Intervallen. Beim Energy Harvesting wird die Wechselspannung am Stromwandler 310 zunächst durch die V ervielfacher- S chaltung 320 auf ein zu nutzendes The current transformer 310 provides the energy for energy harvesting and also serves as a signal source for the current measurement. A simultaneous combination of energy harvesting and current measurement is usually not possible or only with larger current. The measurement is thus typically only at intervals. During energy harvesting, the alternating voltage at the current transformer 310 is first of all used by the multiplier circuit 320 to be used
Spannungsniveau angehoben und dabei gleichgerichtet. Tension level raised and thereby rectified.
Da dieses Niveau einen sehr großen Spannungsbereich haben kann, wird Since this level can have a very large voltage range, will
anschließend vorteilhaft eine zum Beispiel als Linearregelung ausgebildete subsequently advantageously designed, for example, as a linear control
Spannungsregelung 330 eingesetzt, um einen angeschlossenen Mikrocontroller innerhalb seiner Spezifikationen betreiben zu können. Der Energiespeicher 340 sorgt für eine unterbrechungsfreie Versorgung des Mikrocontrollers der Steuereinheit 360, auch wenn durch den stattfindenden Messvorgang das Energy Harvesting ausgesetzt wird. Voltage control 330 used to operate a connected microcontroller within its specifications. The energy storage 340 ensures uninterrupted supply of the microcontroller of the control unit 360, even if energy harvesting is suspended by the measuring process taking place.
Durch die Kaltstartschaltung 350 erfährt der Mikrocontroller immer eine sauber definierte Spannungs Versorgung . Ein unsauberer Start desselben könnte dazu fuhren, dass sehr viel Strom aus dem Energiespeicher 340 bezogen wird, und somit der Controller nie zu arbeiten beginnt, da die spezifizierte Versorgungsspannung nie erreicht wird. Due to the cold start circuit 350, the microcontroller always experiences a cleanly defined voltage supply. An unclean start of the same could lead to a lot of power being drawn from the energy store 340, and thus the Controller never starts to work because the specified supply voltage is never reached.
Der Mikrocontroller selbst misst in definierten Abständen den Strom vom The microcontroller itself measures the current at defined intervals
Stromwandler 310, verarbeitet die erhaltenen Daten und übergibt die Ergebnisse an den Transceiver, der diese Daten an die Basisstation 200 bzw. 200“ versendet. DerCurrent transformer 310, processes the received data and passes the results to the transceiver, which sends this data to the base station 200 or 200 ". Of the
Mikrocontroller und der Transceiver können in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein. Microcontroller and the transceiver can be housed in a common housing.
Die Strommessschaltung 370 umfasst bevorzugt einen Shunt- Widerstand, über den der Strom des Stromwandlers 310 während des Messvorgangs geleitet wird und somit über die Spannung am Shunt-Widerstandes auf den Strom durch den The current measuring circuit 370 preferably comprises a shunt resistor, via which the current of the current transformer 310 is conducted during the measuring process and thus via the voltage at the shunt resistor to the current through the
Stromwandler 310 geschlossen werden kann. Über das Übersetzungsverhältnis des Stromwandlers 310 kann somit der zu messende Primärstrom berechnet werden. Current transformer 310 can be closed. The transmission ratio of the current transformer 310 can thus be used to calculate the primary current to be measured.
Im Gegensatz zu Stromsensoren, die eine separate Hilfsenergieversorgung besitzen, kann ein Stromsensor mit Energy Harvesting in der Regel nicht kontinuierlich den Strom messen, sondern immer nur in bestimmten Zeitintervallen, wenn genügend Energie eingesammelt worden ist. Es kann somit längere Phasen geben, in denen kein Strom gemessen werden kann. Ein Stromsensor auf Basis von Energy Unlike current sensors that have a separate auxiliary power supply, a current sensor with energy harvesting usually can not continuously measure the current, but only at certain time intervals when enough energy has been collected. It can thus give longer phases in which no current can be measured. A current sensor based on Energy
Harvesting erfüllt daher in der Regel nicht die höchsten Genauigkeitsanforderungen. Harvesting therefore usually does not meet the highest accuracy requirements.
Ein beispielhafter Ablauf des Programms im Mikrocontroller der Steuereinheit 360 ist in Fig. 3 dargestellt. An exemplary sequence of the program in the microcontroller of the control unit 360 is shown in FIG.
Nach dem Start in Schritt 410 und Initialisierungen in Schritt 420 verbringt der Mikrocontroller in Schritt 430 eine feste Zeit im Schlafmodus, um anschließend in Schritt 440 die V ersorgungsspannung zu messen, wobei die V ersorgungsspannung beispielsweise von dem als Speicherkondensator ausgebildeten Energiespeicher bereitgestellt wird, gegebenenfalls über die Kaltstartschaltung. In Schritt 450 wird geprüft, ob die V ersorgungsspannung einen Schwellwert überschritten hat. Ist dies der Fall, so kommt es zur eigentlichen Strommessung in Schritt 460, ansonsten wird wieder die Zeit bis zum nächsten Messzyklus abgewartet, da die gesammelte Energie in diesem Fall nicht für einen kompletten Messablauf ausreicht, d.h. der Ablauf wird mit Schritt 430 fortgesetzt. Nach der Strommessung in Schritt 460 werden in Schritt 470 die Messwerte oder daraus mittels einer V orverarbeitung durch die Steuereinheit 360 abgeleiteter Werte mittels des Transceivers zu dem zentralen Energiemessgerät 200 übertragen, welches in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel auch als zentrale Vorrichtung zur Messauswertung dient, bzw. zu der in Fig. la dargestellten zentralen Vorrichtung zur Messauswertung 200“. After starting in step 410 and initializing in step 420, the microcontroller in step 430 spends a fixed time in sleep mode to subsequently measure the power supply voltage in step 440, the power supply voltage being provided by, for example, the energy storage device configured as a storage capacitor the cold start circuit. In step 450 it is checked whether the supply voltage has exceeded a threshold value. If this is the case, then it comes to the actual current measurement in step 460, otherwise the time is waited until the next measurement cycle, since the energy collected in this case is not sufficient for a complete measurement sequence, ie the process continues with step 430. After the current measurement in step 460, in step 470 the measured values or values derived therefrom by means of a pre-processing by the control unit 360 are transmitted by means of the transceiver to the central energy measuring device 200, which also serves as a central device for measuring evaluation in the embodiment shown in FIG , or to the illustrated in Fig. La central device for measurement evaluation 200 ".
Ein genauerer Ablauf der Strommessung ist in Fig. 4 schematisch dargestellt. A more precise sequence of the current measurement is shown schematically in FIG. 4.
Nach dem Start der Strommessung in Schritt 510 wird der Stromwandler 310 in Schritt 520 zunächst über den Shunt kurzgeschlossen, mittels des in Fig. 2 dargestellten Schalters 380. Anschließend wird in Schritt 530 eine vorgegebene Zeitdauer abgewartet, bis eventuelle Einschwingvorgänge abgeklungen sind. Diese Zeitdauer beträgt vorteilhaft weniger als eine Sekunde und kann beispielsweise etwa 300ms betragen. Alternativ dazu kann der Schalter 380 auch zeitlich synchronisiert geschaltet werden, so dass ein Einschwingvorgang minimiert wird und weniger Zeit gewartet werden muss. So kann es z.B. sinnvoll sein, den Schalter immer nur synchronisiert in Nulldurchgängen des Stroms zu schalten. Es erfolgt dann in Schritt 540 die Abtastung des Spannungsverlaufs über den Shunt, um direkt danach in Schritt 550 den Kurzschluss wieder aufzuheben. After starting the current measurement in step 510, the current converter 310 is first short-circuited via the shunt in step 520, by means of the switch 380 shown in FIG. 2. Subsequently, in step 530 a predetermined period of time is waited until possible transient phenomena have subsided. This period of time is advantageously less than one second and may be, for example, about 300 ms. Alternatively, the switch 380 may be switched synchronized in time, so that a transient is minimized and less time must be maintained. So it can be e.g. be useful to switch the switch only synchronized in zero crossings of the current. Then, in step 540, the voltage waveform is sampled across the shunt to immediately cancel the short circuit in step 550.
Wenn mehrere Messzyklen für die Berechnung eines Wertes zugrunde gelegt werden sollen, startet die Messung nach einer festgelegten Zeit wieder von vorne. Zu diesem Zweck wird in Schritt 560 geprüft, ob der letzte der Messzyklen erfolgt ist. Solange dies nicht der Fall ist, wird in Schritt 565 die festgelegte Zeit gewartet und dann in Schritt 520 der nächste Messzyklus gestartet. If several measurement cycles are to be used to calculate a value, the measurement restarts after a specified time. For this purpose, it is checked in step 560 whether the last of the measuring cycles has taken place. If this is not the case, then in step 565 the set time is waited and then in step 520 the next measurement cycle is started.
Nach dem letzten Messzyklus findet in Schritt 570 die Berechnung der gewünschten Größen bzw. Werte statt. So kann aus den Messdaten z.B. das Quadrat des After the last measurement cycle, the calculation of the desired quantities or values takes place in step 570. Thus, from the measured data, e.g. the square of
Effektivwertes wie folgt berechnet werden:
Figure imgf000016_0001
in sind die einzelnen der insgesamt N Abtastwerte. RMS value can be calculated as follows:
Figure imgf000016_0001
i n are the individual ones of the total of N samples.
Weiterhin können die Fourierkoeffizienten ai und bi der Grandfrequenz f0, typischerweise 50Hz oder 60Hz, wie folgt berechnet werden: Furthermore, the Fourier coefficients ai and bi of the grandfather frequency f 0 , typically 50Hz or 60Hz, can be calculated as follows:
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0001
Dabei bezeichnet tn die Zeit des n-ten Abtastzeitpunktes . Um Rechenzeit zu sparen, können die sin- und cos- Werte vorab berechnet und tabellarisch abgespeichert werden. Wenn z.B. die k-te Oberwelle betrachtet werden soll, können ebenfalls die entsprechenden F ourierkoeffizienten
Figure imgf000017_0002
bestimmt
Figure imgf000017_0003
In this case, t n denotes the time of the n-th sampling instant. To save computation time, the sin and cos values can be calculated in advance and saved in tabular form. If, for example, the kth harmonic is to be considered, the corresponding friction coefficients can also be considered
Figure imgf000017_0002
certainly
Figure imgf000017_0003
Durch die F ourierkoeffizienten kann später gemäß folgender Gleichung auf die Phasenlage des abgetasteten Stromsignals geschlossen werden: fi = ian 1 (h) The friction coefficients can be used later to deduce the phase position of the sampled current signal according to the following equation: fi = ian 1 (h)
Die vorgeschlagenen Werte stellen nur ein Beispiel mittels einer Datensendung übertragbarer Werte dar. Es können alternativ auch direkt einzelne Abtastwerte übertragen werden. Die beschriebene Berechnung hat allerdings den Vorteil, dass weniger Daten übertragen werden müssen, da eine gewisse Datenvorverarbeitung schon in dem Mikrocontroller der Steuereinheit 360 statt findet. The proposed values represent only one example by means of a data transmission of transferable values. Alternatively, individual sample values can be transmitted directly as an alternative. However, the described calculation has the advantage that less data has to be transmitted, since some data preprocessing already takes place in the microcontroller of the control unit 360.
Wie an den Berechnungsgleichungen erkennbar ist, ist es für die Berechnung der F ourierkoeffizienten erforderlich, die Grundfrequenz f0 zu kennen. Hierfür können verschiedene Methoden eingesetzt werden. Entweder kann der Wert fest eingestellt werden, beispielsweise mittels einer W erkskalibrierung, oder der Wert kann zyklisch von einer zentralen Vorrichtung, insbesondere von der als Basisstation ausgebildeten zentralen Vorrichtung zur Messwertauswertung 200 bzw. 200“, z.B. per Broadcast, an den jeweiligen Stromsensor gesendet werden. Hierdurch kann z.B. die As can be seen from the calculation equations, it is necessary for the calculation of the friction coefficients to know the fundamental frequency f 0 . For this purpose can different methods are used. Either the value can be permanently set, for example by means of a factory calibration, or the value can be sent cyclically from a central device, in particular from the central device designed as a base station for evaluating measured values 200 or 200 ", eg by broadcast, to the respective current sensor , As a result, for example, the
Messgenauigkeit erhöht werden, wenn ein in dem Stromsensor vorgesehener A/D- Wandler auf die Frequenz synchronisiert wird, d.h. eine Abtastfrequenz aufweist, welche ein Vielfaches der Grandfrequenz beträgt. Dann brauchen tabellierte Werte für die FourierkoefFizienten nicht angepasst zu werden. Sollte die tatsächliche Frequenz nicht mit der eingestellten Frequenz fo übereinstimmen, können Fehler dennoch später in der zentralen Vorrichtung zur Messwertauswertung 200 bzw. 200“ rechnerisch in bestimmten Grenzen korrigiert werden. Measurement accuracy can be increased when a provided in the current sensor A / D converter is synchronized to the frequency, i. has a sampling frequency which is a multiple of the Grandfrequency. Then tabulated values for the Fourier coefficients need not be adjusted. If the actual frequency does not coincide with the set frequency fo, errors can still be corrected later in the central device for the measurement evaluation 200 or 200 "within certain limits.
Es ist somit anzumerken, dass die Erfindung sehr flexibel ausgestaltet werden kann in Bezug darauf, welche Daten übertragen werden, ob die Abtastwerte direkt übertragen werden, oder ob eine Signalvorverarbeitung stattfindet, und falls ja, wie viele Oberwellen beispielsweise tatsächlich berechnet werden. It is thus to be understood that the invention may be made very flexible as to which data is being transmitted, whether the samples are being transferred directly or whether signal preprocessing is taking place and, if so, how many harmonics are actually being calculated, for example.
Nach der Messung und optionaler Datenvorverarbeitung wird die Datensendung über den Transceiver oder Transmitter vorgenommen. Hierfür kann das Datenpaket optional in Schritt 580 um eine Sequenznummer ergänzt werden, so dass After the measurement and optional data preprocessing, the data transmission is done via the transceiver or transmitter. For this purpose, the data packet can optionally be supplemented by a sequence number in step 580, so that
Paketverluste zuverlässig erkannt werden können. Packet losses can be reliably detected.
Ein beispielhaftes Datenpaket mit dem Quadrat des Effektivwertes 610, zwei FourierkoefFizienten 620 und 630 und der S equenznummer 640 ist schematisch in Fig. 5 dargestellt. An exemplary data packet with the square of the effective value 610, two Fourier coefficients 620 and 630, and the sequence number 640 is shown schematically in FIG.
Das zentrale Energiemessgerät 200, welches in dem in Fig. 1 dargestellten The central energy meter 200, which in the illustrated in Fig. 1
Ausführungsbeispiel gleichzeitig die zentrale Vorrichtung zur Messwertauswertung bildet, und welches das Datenpaket wie in Fig. 1 skizziert empfangt, bzw. die in Fig. la dargestellte zentrale Vorrichtung zur Messauswertung 200“, führt parallel eine kontinuierliche Spannungsmessung der jeweiligen Phase des 3-Phasen-Netzes durch. Um die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom zu evaluieren, benötigt man den zeitlichen Versatz zwischen den Strom- und Spannungswerten. Embodiment simultaneously forms the central device for measurement evaluation, and which receives the data packet as sketched in Fig. 1, or the illustrated in Fig. La central device for measurement evaluation 200 ", parallel performs a continuous voltage measurement of the respective phase of the 3-phase network by. In order to evaluate the phase shift between voltage and current, one needs the time lag between the current and voltage values.
Fig. 6 verdeutlicht das entsprechende Verfahren anschaulich. Fig. 6 illustrates the corresponding method vividly.
Der in Fig. 6 dargestellte obere Kurvenverlauf 710 stellt den tatsächlichen Strom im Stromleiter dar, der vom Stromsensor nur zu gewissen Zeiten abgetastet wird, wobei die entsprechenden Messwerte als Punkte 720 im Stromverlauf dargestellt sind. Die Messwerte können beispielsweise mit einem der in Fig. 1 bzw. Fig. la dargestellten Stromsensoren 301, 302 oder 303 ermittelt worden sein. Der Stromverlauf 710 ist hier sinusförmig dargestellt, kann in der Realität aber auch andere Kurvenverläufe, z.B. mit Oberwellen und Rauschanteilen, haben. The upper curve 710 shown in FIG. 6 represents the actual current in the current conductor, which is sampled by the current sensor only at certain times, the corresponding measured values being represented as points 720 in the course of the current. The measured values can be determined, for example, with one of the current sensors 301, 302 or 303 shown in FIG. 1 or FIG. 1 a. The current profile 710 is shown sinusoidally here, but in reality, other curves, e.g. with harmonics and noise.
Man geht nun davon aus, dass die zeitliche Verzögerung DT vom Abschluss der Strommessung bis zum Senden der Daten immer mehr oder weniger konstant ist. Des Weiteren kann die vereinfachende Annahme gemacht werden, dass der It is now assumed that the time delay DT is always more or less constant from the completion of the current measurement to the transmission of the data. Furthermore, the simplifying assumption can be made that the
Sendezeitpunkt beim Stromsensor 301, 302 bzw. 303 gleichzeitig der Transmission time at the current sensor 301, 302 and 303 at the same time
Empfangszeitpunkt bei der Basisstation 200 bzw. 200“ ist. Dies ist natürlich nicht exakt der Fall, z.B. gibt es eine leichte Verzögerung aufgrund der endlichen Receive time at the base station 200 or 200 "is. Of course, this is not exactly the case, e.g. There is a slight delay due to the finite
Lichtgeschwindigkeit, aber in erster Näherung kann diese Verzögerung Speed of light, but in first approximation, this delay
vernachlässigt werden. Wenn die Verzögerung DT nun der Basisstation 200 bzw. 200“ bekannt ist, insbesondere zum Beispiel in einem Kalibrierprozess einmalig bestimmt und fest abgespeichert wird, kann von der Basisstation 200 bzw. 200“ auf den Zeitpunkt der Strommessung zurückgeschlossen werden. be ignored. If the delay DT is now known to the base station 200 or 200 ", in particular determined once and stored permanently, for example in a calibration process, it is possible to deduce from the base station 200 or 200" the time of the current measurement.
Somit ist es möglich, auf die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom zurückzuschließen, obwohl eine verteilte Messung zwischen mehreren Teilnehmern stattgefunden hat, und zwar eine Spannungsmessung an der Basisstation 200 und die Strommessung in dem entfernt liegenden Stromsensor. Der zeitliche Verlauf einer an der Basisstation 200 gemessenen Spannung ist in Fig. 6 als unterer Kurvenverlauf 730 dargestellt. Da die Verzögerung DT nie exakt konstant ist, ist folglich auch die Thus, it is possible to deduce the phase shift between voltage and current, although a distributed measurement has taken place between several subscribers, namely a voltage measurement at the base station 200 and the current measurement in the remote current sensor. The time profile of a voltage measured at base station 200 is shown in FIG. 6 as lower curve 730. Since the delay DT is never exactly constant, so is the
Phasenverschiebung mit einem variablen Fehler behaftet, was in einer Verteilung der geschätzten Phasenverschiebung um den realen Wert resultiert. Je genauer die Zeitverzögerung DT bekannt ist, desto schmaler wird die Verteilung werden. Phase shift is subject to a variable error, resulting in a distribution of the estimated phase shift around the real value. The more accurately the time delay DT is known, the narrower the distribution will be.

Claims

Patentansprüche claims
1. Messvorrichtung (301, 302, 303) zur Strommessung eines 1. Measuring device (301, 302, 303) for measuring the current of a
stromdurchflossenen Leiters, umfassend  current-carrying conductor, comprising
- einen Stromwandler (310) zur Gewinnung elektrischer Energie aus dem Magnetfeld des stromdurchflossenen Leiters,  a current transformer (310) for obtaining electrical energy from the magnetic field of the current-carrying conductor,
- einen Energiespeicher (340) zur Speicherung der mittels des Stromwandlers (310) gewonnenen Energie,  an energy store (340) for storing the energy obtained by means of the current transformer (310),
- eine Messeinrichtung (370) zur Messung einer von der Stromstärke des durch den Leiter fließenden Stroms abhängigen Messgröße,  a measuring device (370) for measuring a measured quantity dependent on the current intensity of the current flowing through the conductor,
- eine Steuereinheit (360) zum Steuern der Messeinrichtung und zum Erfassen von mittels der Messeinrichtung (370) ermittelten Messwerten,  a control unit (360) for controlling the measuring device and for detecting measured values determined by means of the measuring device (370),
- eine Kommunikationsschnittstelle (360) zur Kommunikation mit einer zentralen Vorrichtung zur Messwertauswertung (200, 200“), wobei  - A communication interface (360) for communication with a central device for the evaluation of measured values (200, 200 "), wherein
- die Steuereinheit (360) dazu ausgebildet ist, erfasste Messwerte und/oder aus erfassten Messwerten abgeleitete Werte mittels der Kommunikationsschnittstelle zu der zentralen Vorrichtung zur Messwertauswertung (200, 200“) zu übertragen, the control unit (360) is designed to transmit acquired measured values and / or values derived from detected measured values to the central device for evaluating measured values (200, 200 ") by means of the communication interface,
- die Steuereinheit (360) durch den Energiespeicher (340) mit Energie versorgt wird, und - The control unit (360) is powered by the energy storage (340), and
- die Messvorrichtung (301, 302, 303) mit der zentralen Vorrichtung zur  - The measuring device (301, 302, 303) with the central device for
Messwertauswertung (200, 200“) nicht zeitlich synchronisiert ist. Measured value evaluation (200, 200 ") is not synchronized in time.
2. Messvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsschnittstelle als F unkschnittstelle ausgebildet ist, welche insbesondere einen Transceiver oder einen Transmitter umfasst. 2. Measuring device according to claim 1, wherein the communication interface is designed as a Unkschnittstelle, which in particular comprises a transceiver or a transmitter.
3. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinheit (360) dazu ausgebildet ist, aus erfassten Messwerten Effektivwerte (610) der Stromstärke des durch den Leiter fließenden Stroms und/oder Fourierkoeffizienten (620, 630) des zeitlichen Verlaufs der Stromstärke des durch den Leiter fließenden Stroms in Abhängigkeit eines vorgegebenen Wertes einer Grundfrequenz f0 zu ermitteln. 3. Measuring device according to claim 1 or 2, wherein the control unit (360) is adapted from measured values RMS (610) of the current flowing through the conductor current and / or Fourierkoeffizienten (620, 630) of the time course of the current through to determine the current flowing conductor as a function of a predetermined value of a fundamental frequency f 0 .
4. Messvorrichtung nach Anspruch 3, umfassend einen A/D-Wandler zur Umwandlung von mit der Messeinrichtung (370) ermittelten analogen Messwerten in digitale Werte, wobei die Abtastfrequenz des A/D- Wandlers ein Vielfaches der Grundfrequenz fo ist. 4. Measuring device according to claim 3, comprising an A / D converter for converting measured values determined by the measuring device (370) into digital values, wherein the sampling frequency of the A / D converter is a multiple of the fundamental frequency fo.
5. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dazu ausgebildet, den Wert der Grundfrequenz von einer zentralen Vorrichtung, insbesondere von der zentralen Vorrichtung zur Messwertauswertung (200, 200“), zu empfangen. 5. Measuring device according to one of claims 3 or 4, adapted to receive the value of the fundamental frequency from a central device, in particular from the central device for measuring value evaluation (200, 200 ").
6. Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (360) dazu ausgebildet ist, zyklisch in vorgegebenen Zeitabständen einen Messvorgang durch die Messeinrichtung (370) zu bewirken. 6. Measuring device according to one of the preceding claims, wherein the control unit (360) is adapted to effect cyclically at predetermined time intervals a measuring operation by the measuring device (370).
7. Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine Einrichtung (320) zur Vervielfachung und Gleichrichtung einer vom Stromwandler (310) bereitgestellten Spannung und/oder einer Einrichtung (330) zur Linearregelung und/oder eine Kaltstartschaltung (350). 7. Measuring device according to one of the preceding claims, comprising means (320) for multiplying and rectifying a provided by the current transformer (310) voltage and / or means (330) for linear control and / or a cold start circuit (350).
8. Verteiltes Messsystem (100, l00‘), umfassend 8. Distributed measuring system (100, l00 ') comprising
- eine zentrale Messvorrichtung (200, 200‘, 210-270) zur Strom- und/oder  - A central measuring device (200, 200 ', 210-270) for electricity and / or
Spannungsmessung wenigstens eines mit einer Spannungsquelle verbundenen elektrischen Leiters (Ll, L2, L3), Voltage measurement of at least one electrical conductor (L1, L2, L3) connected to a voltage source,
- wenigstens eine dezentrale Messvorrichtung (301, 302, 303) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welche einem Verbraucher (Zl, Z2, Z3) zugeordnet ist, der über eine mit dem elektrischen Leiter (Ll, L2, L3) verbundene Anschlussleitung mit elektrischer Energie versorgt wird, wobei die dezentrale Messvorrichtung (301, 302, 303) zur Strommessung der Anschlussleitung des zugeordneten Verbrauchers (Zl, - At least one decentralized measuring device (301, 302, 303) according to one of claims 1 to 7, which is associated with a consumer (Zl, Z2, Z3), which via a connected to the electrical conductor (Ll, L2, L3) connecting cable with electrical power is supplied, wherein the decentralized measuring device (301, 302, 303) for measuring the current of the connecting line of the associated consumer (Zl,
Z2, Z3) angeordnet ist, und Z2, Z3) is arranged, and
- eine mit der zentralen Messvorrichtung (200, 200‘, 210-270) verbundene zentrale Vorrichtung zur Messauswertung (200, 200“), die über eine  a central device for measuring evaluation (200, 200 ") connected to the central measuring device (200, 200 ', 210-270), which is connected via a
Kommunikationsverbindung Messdaten von den dezentralen Messvorrichtungen (301, 302, 303) empfangen kann, wobei die zentrale Vorrichtung zur Messauswertung (200, 200“) mit den dezentralen Messvorrichtungen (301, 302, 303) nicht zeitlich synchronisiert ist. Communication link can receive measurement data from the decentralized measuring devices (301, 302, 303), wherein the central device for Measurement evaluation (200, 200 ") with the decentralized measuring devices (301, 302, 303) is not synchronized in time.
9. Messsystem nach Anspruch 8, wobei 9. Measuring system according to claim 8, wherein
- in der zentralen Vorrichtung zur Messauswertung (200, 200“) ein Zeitwert hinterlegt ist, welcher die Zeitdauer angibt, welche die dezentrale Messvorrichtung (301, 302, 303) benötigt, um nach Abschluss eines Messvorgangs die durch diesen Messvorgang erfassten Messwerte und/oder die aus den erfassten Messwerten abgeleiteten Werte zu übertragen, und wobei  in the central device for measuring evaluation (200, 200 ") a time value is stored, which indicates the time duration which the decentralized measuring device (301, 302, 303) needs after completion of a measuring process to record the measured values recorded by this measuring process and / or to transmit the values derived from the acquired measurements, and where
- die zentrale Vorrichtung zur Messauswertung (200, 200“) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit des hinterlegten Zeitwertes eine Phasendifferenz zwischen einem von der zentralen Messvorrichtung (200, 200‘, 210-270) gemessenen Spannungsverlauf und einem Stromverlauf zu ermitteln, wobei der Stromverlauf durch von einer dezentralen Messvorrichtung (301, 302, 303) empfangene Werte wiedergegeben wird.  - The central device for measuring evaluation (200, 200 ") is adapted to determine depending on the stored time value, a phase difference between one of the central measuring device (200, 200 ', 210-270) measured voltage waveform and a current waveform, wherein the current waveform is represented by values received from a remote measuring device (301, 302, 303).
10. Messsystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die zentrale 10. Measuring system according to one of claims 8 or 9, wherein the central
Vorrichtung zur Messauswertung (200, 200“) dazu ausgebildet ist, eine Device for measuring evaluation (200, 200 ") is designed to a
Plausibilitätsprüfung in Abhängigkeit von Messwerten der zentralen Plausibility check depending on measured values of the central
Messvorrichtung (200, 200‘, 210-270) und Messwerten, die von dezentralen Messvorrichtungen (301, 302, 303) empfangen werden, durchzufuhren. Measuring device (200, 200 ', 210-270) and measured values, which are received from decentralized measuring devices (301, 302, 303) to perform.
11. Verfahren zur verteilten Messung elektrischer Messgrößen mit einem System (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, mit den Schritten: 11. A method for the distributed measurement of electrical quantities with a system (100) according to one of claims 8 to 10, comprising the steps:
- Messen des Stroms und/oder der Spannung wenigstens eines mit einer  Measuring the current and / or the voltage of at least one with a
Spannungsquelle verbundenen elektrischen Leiters (Ll, L2, L3) durch die zentrale Messvorrichtung (200, 200 210-270), Voltage source connected electrical conductor (Ll, L2, L3) by the central measuring device (200, 200 210-270),
- Strommessung wenigstens einer mit dem elektrischen Leiter verbundenen  - Current measurement at least one connected to the electrical conductor
Anschlussleitung, über die ein Verbraucher (Zl, Z2, Z3) mit elektrischer Energie versorgt wird, durch die dem Verbraucher zugeordnete dezentrale Messvorrichtung (301, 302, 303), Connecting line, via which a consumer (Zl, Z2, Z3) is supplied with electrical energy, by the consumer associated with the decentralized measuring device (301, 302, 303),
- Übertragen von Messdaten von der dezentralen Messvorrichtung (301, 302, 303) zu der zentralen Vorrichtung zur Messauswertung (200, 200“), und - Auswerten der durch die zentrale Messvorrichtung (200, 200‘, 210-270) gemessenen Messwerte und der von den dezentralen Messvorrichtungen (301, 302, 303) empfangenen Messdaten durch die zentrale Vorrichtung zur Messauswertung (200, 200“). - Transmission of measurement data from the decentralized measuring device (301, 302, 303) to the central device for measurement evaluation (200, 200 "), and - Evaluating the measured values measured by the central measuring device (200, 200 ', 210-270) and the measurement data received from the decentralized measuring devices (301, 302, 303) by the central device for measuring evaluation (200, 200 ").
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Auswerten ein Ermitteln einer Phasendifferenz zwischen einem von der zentralen Messvorrichtung (200, 200‘, 210- 270) gemessenen Spannungsverlauf und einem Stromverlauf umfasst, wobei der Stromverlauf durch von einer dezentralen Messvorrichtung (301 ,302, 303) empfangene Werte wiedergegeben wird, und wobei das Ermitteln der 12. The method of claim 11, wherein the evaluating comprises determining a phase difference between a voltage measurement measured by the central measuring device (200, 200 ', 210-270) and a current profile, wherein the current profile is determined by a decentralized measuring device (301, 302, 303), and wherein determining the
Phasendifferenz in Abhängigkeit eines in der zentralen Vorrichtung zur  Phase difference depending on a in the central device for
Messauswertung (200, 200“) hinterlegten Zeitwertes erfolgt, welcher die Zeitdauer angibt, welche die dezentrale Messvorrichtung (301, 302, 303) benötigt, um nach Abschluss eines Messvorgangs die durch diesen Messvorgang erfassten Messwerte und/oder die aus den erfassten Messwerten abgeleiteten Werte zu übertragen.  Measured value (200, 200 "), which indicates the time duration which the decentralized measuring device (301, 302, 303) requires after completion of a measuring process to determine the measured values detected by this measuring process and / or the values derived from the acquired measured values transferred to.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei das Auswerten das Durchfuhren einer Plausibilitätsprüfung in Abhängigkeit von Messwerten der zentralen Messvorrichtung (200, 200‘, 210-270) und von dezentralen 13. The method according to any one of claims 11 or 12, wherein the evaluation of the passage of a plausibility check in dependence on measured values of the central measuring device (200, 200 ', 210-270) and decentralized
Messvorrichtungen (301 ,302, 303) empfangenen Messwerten umfasst. Measuring devices (301, 302, 303) received measured values.
14. Zentrale Vorrichtung zur Messauswertung (200, 200“), die über eine 14. Central device for measurement evaluation (200, 200 "), which has a
Kommunikationsverbindung Messdaten von wenigstens einer dezentralen Communication connection measurement data from at least one decentralized
Messvorrichtung (301, 302, 303) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 empfangen kann, wobei die zentrale Vorrichtung zur Messauswertung (200, 200“) mit der wenigstens einen dezentralen Messvorrichtung (301, 302, 303) nicht zeitlich synchronisiert ist. Measuring device (301, 302, 303) according to one of claims 1 to 7, wherein the central device for measuring evaluation (200, 200 ") with the at least one decentralized measuring device (301, 302, 303) is not synchronized in time.
15. Zentrale Vorrichtung zur Messauswertung (200, 200“) nach Anspruch 14, wobei in der zentralen Vorrichtung zur Messauswertung (200, 200“) für jede dezentrale Messvorrichtung (301, 302, 303), von der die zentrale Vorrichtung zur Messauswertung Messdaten empfangen kann, ein Zeitwert, insbesondere ein individueller Zeitwert, hinterlegt ist, welcher die Zeitdauer angibt, welche die jeweilige dezentrale Messvorrichtung (301, 302, 303) benötigt, um nach Abschluss eines Messvorgangs die durch diesen Messvorgang erfassten Messwerte und/oder die aus den erfassten Messwerten abgeleiteten Werte zu übertragen. 15. Central device for measuring evaluation (200, 200 ') according to claim 14, wherein in the central device for measuring evaluation (200, 200 ") for each decentralized measuring device (301, 302, 303) from which the central device for measuring evaluation receive measurement data can, a time value, in particular an individual time value, stored, which indicates the time duration, which requires the respective decentralized measuring device (301, 302, 303) to completion a measurement process to transmit the measured values detected by this measuring process and / or the values derived from the acquired measured values.
PCT/EP2019/057451 2018-03-23 2019-03-25 Measuring apparatus, measuring system and method for distributed energy measurement WO2019180276A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BEBE2018/5194 2018-03-23
BE2018/5194A BE1026134B1 (en) 2018-03-23 2018-03-23 Measuring device, measuring system and method for distributed energy measurement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019180276A1 true WO2019180276A1 (en) 2019-09-26

Family

ID=62001919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/057451 WO2019180276A1 (en) 2018-03-23 2019-03-25 Measuring apparatus, measuring system and method for distributed energy measurement

Country Status (2)

Country Link
BE (1) BE1026134B1 (en)
WO (1) WO2019180276A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110172938A1 (en) * 2009-07-18 2011-07-14 Gu John A Electrical Power System Sensor Devices, Electrical Power System Monitoring Methods, And Electrical Power System Monitoring Systems
US9134348B2 (en) 2009-04-16 2015-09-15 Panoramic Power Ltd. Distributed electricity metering system
US20170097379A1 (en) * 2014-04-01 2017-04-06 Socomec Method of measuring the energy consumption of the branches of an electrical network and measurement equipment implementing said method
WO2017147838A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-08 The University Of Hong Kong Power measurement system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9134348B2 (en) 2009-04-16 2015-09-15 Panoramic Power Ltd. Distributed electricity metering system
US20110172938A1 (en) * 2009-07-18 2011-07-14 Gu John A Electrical Power System Sensor Devices, Electrical Power System Monitoring Methods, And Electrical Power System Monitoring Systems
US20170097379A1 (en) * 2014-04-01 2017-04-06 Socomec Method of measuring the energy consumption of the branches of an electrical network and measurement equipment implementing said method
WO2017147838A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-08 The University Of Hong Kong Power measurement system

Also Published As

Publication number Publication date
BE1026134B1 (en) 2019-10-23
BE1026134A1 (en) 2019-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2591534B1 (en) Method for controlling pv installations in an electrical grid
DE102009060200A1 (en) Device for detecting a deteriorated motor insulation
EP2145367A1 (en) Method for determining an adjustment value indicating a ground impedance and measurement device
EP2549280A1 (en) System and method for determining electrical characteristics
EP2697888A2 (en) Low-voltage distribution system and method for operating the same
EP3445607A1 (en) Charging system and method for operating a charging system
EP2853015A1 (en) Method and device for assigning individual phase conductors in a polyphase energy distribution network
DE2911315C2 (en)
DE102016002267B4 (en) Arrangement and method for measuring the electrical properties at the connection point of an electrical power supply network, by connected producers, consumers or subnetworks
DE102018106940A1 (en) Measuring device, measuring system and method for distributed energy measurement
EP0175863B1 (en) Method for sending data on the line of an alternating-current distribution network, and method for carrying out the method
WO2009124833A1 (en) Method and device for determining the effective electrical power of a plurality of user branches
EP1340988B1 (en) Method and device for measuring the impedance in an electrical energy supply network
EP2960664B1 (en) System for detecting powers and amounts of energy in conductors
BE1026134B1 (en) Measuring device, measuring system and method for distributed energy measurement
EP2930813B1 (en) Method and device for detecting an electrical variable of an electrical distribution network
WO2023001543A1 (en) Device and method for allocating a phase connection of an electric device to a phase conductor connected thereto
DE2918069C2 (en) Device for remote measurement of transmission data on a high-voltage line
EP4045922A1 (en) Method and device for determining the resistive component of the leakage current impedance in the alternating current network
DE3915880C2 (en)
EP0941479B1 (en) Circuit arrangement for accurately sensing a direct current derived from clocked electric input values
WO2016131887A1 (en) Detecting an electrical disruption generated by a tap changer based on a network quality characteristic
EP4002628A1 (en) Method for the automated recognition of a switching matrix of electricity consumers connected to a three-phase distribution network, in particular charging devices for electrical energy storage devices and charging device
EP3388848A1 (en) Method, measuring device and measuring system, for determining at least one diagnosis variable in a power distribution network
EP2073342A1 (en) Method and device for calculating the electric active power of one or several consumer branch pipes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19713031

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19713031

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1